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多层纳米线是研究电流垂直于膜面方向巨磁电阻效应(CPP-GMR)的理想结构,对它的研究有助于获得材料的自旋扩散长度(SDL)和自旋散射非对称因子等材料常数,对揭示巨磁电阻效应的机理具有重要的意义。本文以铝阳极氧化膜(AAO)为模板,通过改变氧化电压可对AAO模板孔径进行调控。在AAO模板中通过单槽电沉积法成功制备了Cu/Ni多层纳米线阵列。SEM观测到纳米线表面光滑,直径与模板孔径一致。TEM测试结果表明,Cu/Ni多层纳米线多层结构清晰。通过控制脉冲电位和持续时间,可以固定Cu层的平均生长速率为1nm/s,Ni层的平均生长速率可达到1.25nm/s,从而实现子层厚度可控。磁滞回线结果表明,Cu/Ni多层纳米线阵列的矫顽力和矩形比都比Ni纳米线阵列的小。Ni子层的长径比大于1时,易磁化轴平行于纳米线轴向,而长径比小于1时,易磁化轴垂直于纳米线轴向;直径为120nm的纳米线阵列的矩形比(0.415)和矫顽力(241Oe)明显大于直径为80nm的多层线阵列的矩形比(0.213)和矫顽力(105.2Oe);此外,单槽法制备的Cu/Ni多层纳米线阵列的磁性能较双槽法制备的纳米线阵列差。测量了Cu/Ni多层纳米线阵列膜的CPP-GMR值,当Cu层厚度一定(8nm)时,随着Ni层厚度的增加,GMR在达到一个极大值3.8%后逐渐减小,由此得出305K下Ni的自旋扩散长度为65nm;利用VF模型,求得Ni层的散射自旋非对称系数β为0.06。固定Ni层厚度为62nm,随着Cu层厚度增加,GMR值迅速减小,当Cu层厚度大于10nm时,GMR效应趋于稳定。比较直径分别为80nm、120nm和160nm的三种Cu/Ni多层纳米线阵列的GMR值可知,随着纳米线直径的增大,GMR值先增大后减小。本研究得到的GMR性能最优的多层线结构为Cu[5nm]Ni[62nm],其GMR值高达42.6%,饱和磁场为3000Oe,磁灵敏度为0.014%/Oe。